天津一汽丰田汽车有限公司 天津市 300457
摘要：在科技技术飞速发展的过程中各个行业迎来更高的机遇，现阶段，汽车制造也走向科技时代。机器视觉技术主要包括视觉测量、视觉引导和视觉检测这三项技术。机器视觉测量技术主要是对产品的尺寸等进行测量，以保证产品合格；机器视觉引导技术主要是对生产机器进行引导，保证其能自动化完成搬运、钻孔等工作，以提升汽车制造效率和质量；机器视觉检测技术主要是对产品质量和制造工艺进行检测，及时发现其中的不足，并有效降低生产成本。由此可见，机器视觉技术在现代汽车制造作业中发挥着重要的作用，如何将该技术更好的应用于汽车制造工业中是每个制造人员都应该思考的问题。
关键词：机器视觉技术；现代汽车制造；作用；具体应用
引言
随着近三十年国内汽车行业不断发展，各车企的造车能力不断提升，尤其是国产品牌发展迅速，性能和品质的进步显著，与合资品牌的差距逐渐缩小，在各个细分市场中展开了激烈的竞争。国产品牌能够快速发展的原因除了汽车设计能力和关键零部件制造能力显著提升外，大量引进高精度、高效率的自动化生产设备也是一个关键因素，加之更严格的生产管理和品质管理，实现了低成本和高质量，大幅提升了产品竞争力，表明企业大力发展生产自动化可以实现弯道超车。本文将探讨推进生产自动化的意义，说明自动化设备和技术在工厂的实际运用，提出自动化改造的步骤。
1概述
1.1视觉检测技术的发展历程
视觉检测技术的主要组成部分包括光源、视觉相机、图像处理器、计算机处理系统、执行机构等，视觉检测技术作为工业技术中的一个细分领域，涉及到图像处理、数字图像转换、机械工程、自动化检测、光源设计、图像传感器技术、模拟电子信号、数字信号处理技术、人机协同技术等，每一项技术的发展都会影响到视觉技术的进步。从视觉技术的发展历史来看，视觉技术自20世纪50年代提出，经历了CCD技术出现、计算机运算能力跃升、LED任意光场设计、OCR识别技术等多次技术突破才逐渐成为可以应用在工业生产中的成熟技术。
1.2视觉图像的结构
计算机的图像处理较为特殊，除了能对图像进行描述外，还能对图像内容展开理解，明确其代表的意义，为之后的决策提供帮助。在视觉系统之中，主要包括图像处理、图像分析以及图像输出，基于结构的方式逐步分析，找出各个模块间的联系和差异。在实际处理的时候，系统包含的内容超出了原本学科的内容，所模拟的对象也基本上都是生物体，为了能够实现视觉模仿，则需要搭配生物体系的相关理论共同分析。视觉检测的主要应用。
1.3工作原理
机器视觉技术主要指利用机器模拟人眼的视觉功能，辅助完成检测和判断工作。机器视觉系统通常由图像采集、光学成像、机械运动、图像处理4个模块组成，其工作原理是利用CCD相机将检测对象实体转换为图像信号，在图像处理系统中结合RGB、HIS，将图像信号转换为数字信号，经由运算求解出信号的目标特征，再结合给定误差范围进行标准值比对，实现工业检测目标。
2车企总装车间视觉技术应用
2.1发动机质检
在某主机厂已经实现的汽车发动机视觉质检包括检查螺栓紧固是否疏漏、零件有无漏装及安装不良、卡箍安装位置是否正确、条码标签是否准确等。因此利用视觉检测技术需要克服质检点分布广、类别多、判断基准各不相同的难点。发动机视觉质检的解决方案是采用4台机器人携带200万像素的工业相机，分布在发动机的左前、左后、右前、右后位置。质检结果形成数据库用于追溯和查询。机器人运动半径为712mm，可完全覆盖发动机所有质检点。在45s节拍内检查项目34项，共47点，包括条形码核对、红油标识、卡箍安装状态、密封圈安装状态等。
视觉检测技术的原理是首先获取被检查点图像，通过曝光、灰度、边缘锐化等处理，提取检测点的明显特征，并同检测基准对比，输出检查结果。例如，螺栓点油视觉质检的实现原理是利用具有红油标识的螺栓经过视觉软件的处理后，显示为白色，如图3所示，没有红油标识的螺栓显示为黑色，依此为依据可以进行点油标识的明显判断。当视觉检测出现异常情况时，设备会自动触发报警并提示异常原因，通知生产管理人员处理，异常处理完毕后自动记录结果及处理人信息，便于后续品质追溯。视觉检测技术在发动机质检上的应用，实现了红油螺栓的识别、卡箍安装位置的测量、标识码的扫码功能，相较于人工质检异常检出率达到100%，质检工时下降20s/台，单台产品车成本下降1.26元。并增加了品质追溯能力，为过往异常的查询和确认提供了依据。视觉检测软件具备二次开发功能，可以根据后续新车型需求进行功能开发。
2.2机器视觉引导技术的应用
机器视觉引导技术主要结合了视觉检测技术与机器人运动原理，可以根据操作工件的变化来实时调整工作轨迹，智能化的执行需求动作。如引导机器人精确制孔、焊接等。第一，机器视觉引导抓取技术。由于汽车的重量较重，传统的人工搬运不仅为企业带来了更多的成本，还可能出现一些安全事故。视觉引导抓取方法主要是将机器人与视觉测量进行结合，根据被操作工件的位置变化来变更工作轨迹，准确抓取操作工件，从而大大提升了车身制造效率。第二，机器视觉引导装配技术。其主要是通过视觉来引导机器人，智能化实现汽车配件的安装，同时也能够保证配件安装的精确性，有利于汽车装配环节正常进行下去。第三，机器视觉引导加工技术。其主要应用于现代汽车制造业的生产加工环节，通过测量车身的局部尺寸信息，根据设定状态来引导机器人开展制孔、打磨等工作。
2.3车身中的技术应用
在汽车车身之中，将视觉检测技术应用进来，可以直接完成车身检测工作。在车身的特定位置，通过安装控制设备，并使用软件对其原有位置进行调整，在获取数据资料之后，能够对车身的尺寸、三维层面展开全面分析。所有的运动模式都能传入到传感器内部，基于检测要求逐一进行测量。由于传感器检测和操作顺序以及具体坐标存在联系，在识别和检测之后，就能直接把握目前的装备质量以及实际效果。诸如，英国路虎汽车为了全面掌握汽车的技术参数，工作人员就在车的外部设置了300个监测点，对每一个细节部分都展开了检测，并通过软件进行调整，在实际检测过程中，可以每40s检测了一辆车，效率非常高。
2.4焊接中的技术应用
智能检测技术，能够完成基于焊接对象的互相识别和测试，并参照目前的结果，对数据内容进行调整。在汽车领域里，车身焊接对质量参数影响非常大，而通过智能检测技术，创设相应的红外线图像，逐步完成多维度传导，针对焊接工作予以规划，能在第一时间获得焊接对象的数据，并做出合理评价。此外，原本很难依靠人力控制的环节，也都能通过汽车的位置变化进行控制。
结语
目前，机器视觉技术在现代汽车制造业的发展中发挥着非常重要的作用，其能够提高企业制造过程的柔性，具有对产品的可追溯性，且能够全程监督制造工艺，以保证制造作业的正常进行。不仅如此，机器视觉技术的应用为工作人员提供了极大的便利，降低了劳动强度，同时也能够保证生产质量，所以其能被国内众多行业所应用。目前，机器视觉技术在现代汽车制造行业的应用效率还有待提高，我们相信，未来机器视觉技术将分布于汽车制造作业的全过程，影响到整个汽车的制造过程，并能够向汽车各个产业链扩展，使其作用得到全面的展现，从而促进汽车制造行业的进步与发展。
参考文献：
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